Παρασκευή 05 Δεκεμβρίου 2025
weather-icon 21o
Πείραμα αναδημιούργησε τα πρώτα ουδέτερα μόρια στο Σύμπαν

Πείραμα αναδημιούργησε τα πρώτα ουδέτερα μόρια στο Σύμπαν

Μελέτη προσομοιώνει τις αντιδράση από την οποία προέκυψε τελικά το μοριακό υδρογόνο, το πλέον άφθονο μόριο στο Σύμπαν.

Ερευνητές στη Γερμανία κατάφεραν για πρώτη φορά να μιμηθούν τη δημιουργία των πρώτων ουδέτερων μορίων υδρογόνου που εμφανίστηκαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, μια σειρά αντιδράσεων που έπαιξαν καθοριστικό ρόλο στην εμφάνιση των πρώτων άστρων που γέμισαν το Σύμπαν με φως.

Αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, η οποία υπολογίζεται ότι συνέβη πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια, το Σύμπαν ήταν μια υπέρθερμη σούπα υποατομικών σωματιδίων. Πέρασαν λίγα δευτερόλεπτα μέχρι να πέσει η θερμοκρασία αρκετά για να σχηματιστούν οι πυρήνες των πρώτων χημικών στοιχείων. Το υδρογόνο ήταν το πλέον άφθονο, αναμεμειγμένο με μικρότερες ποσότητες ηλίου και λιθίου.

Σε αυτή τη φάση, τα στοιχεία είχαν τη μορφή ιόντων. Χρειάστηκαν περίπου 380.000 χρόνια για να πέσει η θερμοκρασία περαιτέρω και να συνδυαστούν οι πυρήνες των ατόμων με ηλεκτρόνια, οπότε προέκυψαν ουδέτερα άτομα. Οι κοσμολόγοι ονομάζουν αυτό το στάδιο «εποχή του ανασυνδυασμού».

To πρώτο μόριο

Η εμφάνιση των πρώτων ουδέτερων ατόμων άνοιξε τον δρόμο για την εμφάνιση μορίων. Το πρώτο μόριο που εμφανίστηκε στο Σύμπαν ήταν ο υδρίτης του ηλίου (HeH+), ένα ιόν που σχηματίζεται από ένα ουδέτερο άτομο ηλίου και ένα ιόν υδρογόνου.

Μέσα από μια σειρά χημικών αντιδράσεων, ο υδρίτης του ηλίου οδήγησε στον σχηματισμό του μοριακού υδρογόνου, του πλέον άφθονου μορίου στο Σύμπαν. Η μελέτη που δημοσιεύουν στην επιθεώρηση Astronomy and Astrophysics αναπαράγει για πρώτη φορά αυτές τις αντιδράσεις σε συνθήκες που μιμούνται το νεαρό Σύμπαν.

Οι ερευνητές του Ινστιτούτου Πυρηνικής Φυσικής «Μαξ Πλανκ» στη Χαϊδελβέργη αρχικά παγίδευσαν ιόντα HeH⁺ σε ένα γιγάντιο δακτυλιοειδές μηχάνημα στους -267 βαθμούς Κελσίου. Τα ιόντα αυτά αντέδρασαν στη συνέχεια με άτομα υδρογόνου, οπότε προέκυψαν ουδέτερα άτομα ηλίου και ιόντα H₂⁺. Τα ιόντα αυτά αντιδρούν με άλλα άτομα υδρογόνου για να δώσουν τελικά ουδέτερο υδρογόνο.

Το πείραμα έδειξε ότι η πρώτη από τις αντιδράσεις που οδηγούν στον σχηματισμό ουδέτερου υδρογόνου (η αντίδραση του υδριδίου του ηλίου με άτομα υδρογόνου) δεν μειώνεται σε ταχύτητα με την πτώση της θερμοκρασίας.

Τα ευρήματα διαψεύδουν προηγούμενες εκτιμήσεις και δείχνουν ότι η συγκεκριμένη αντίδραση «φαίνεται πως ήταν πολύ πιο σημαντική από ό,τι είχε υποτεθεί όσον αφορά τη χημεία του νεαρού Σύμπαντος» ανέφεραν οι ερευνητές σε ανακοίνωσή τους.

Επισήμαναν επίσης ότι η συγκέντρωση του HeH+ επηρέασε τη διαδικασία της αστρογένεσης στο νεαρό Σύμπαν.

Μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, τα πρώτα άστρα σχηματίστηκαν από γιγάντια σύννεφα αερίου που κατέρρευσαν κάτω από το ίδιο τους το βάρος και άρχισαν να παράγουν ενέργεια μέσω αντιδράσεων πυρηνικής σύντηξης.

Για να μπορέσουν να συμπυκνωθούν αρκετά ώστε να σχηματίσουν άστρα, τα σύννεφα υδρογόνου έπρεπε πρώτα να κρυώσουν, κάτι που συμβαίνει με την απώλεια ενέργειας υπό τη μορφή ακτινοβολίας.

Ο υδρίτης του ηλίου είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικός στο να εκπέμπει ακτινοβολία σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες, κάτι που βοήθησε στο να σχηματιστούν και να λάμψουν τα πρώτα άστρα, είπαν οι ερευνητές.

Ακολουθήστε το in.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις

in.gr | Ταυτότητα

Διαχειριστής - Διευθυντής: Λευτέρης Θ. Χαραλαμπόπουλος

Διευθύντρια Σύνταξης: Αργυρώ Τσατσούλη

Ιδιοκτησία - Δικαιούχος domain name: ALTER EGO MEDIA A.E.

Νόμιμος Εκπρόσωπος: Ιωάννης Βρέντζος

Έδρα - Γραφεία: Λεωφόρος Συγγρού αρ 340, Καλλιθέα, ΤΚ 17673

ΑΦΜ: 800745939, ΔΟΥ: ΚΕΦΟΔΕ ΑΤΤΙΚΗΣ

Ηλεκτρονική διεύθυνση Επικοινωνίας: in@alteregomedia.org, Τηλ. Επικοινωνίας: 2107547007

ΜΗΤ Αριθμός Πιστοποίησης Μ.Η.Τ.232442

Παρασκευή 05 Δεκεμβρίου 2025
Απόρρητο